Chapter 11 Data Link Control.

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1 Chapter 11 Data Link Control

2 링크 계층 데이터 링크 제어에서 전달하는 데이터의 단위를 프레임(frame)이라고 부른다. 목적 이외에,
전송되는 프레임의 시작과 끝을 어떻게 구별할 것인가? 이외에, 전송되는 프레임에 에러가 발생했는가? 송수신 장치간에 속도 차에 의한 프레임의 손실이 발생할 수 있는가? (흐름 제어)

3 물리 계층과 링크 계층

4 프레임의 경계 구별 프레임의 시작과 끝을 특별한 문자(혹은 비트 패턴)를 사용하여 구별한다. Character-oriented
Bit-oriented

5 Byte stuffing 만약 프레임 내에 flag byte와 동일한 byte의 데이터가 존재한다면,

6 Bit stuffing 만약 프레임 내에 flag 비트 패턴과 동일한 비트 패턴의 데이터가 존재한다면,

7 흐름 제어(flow control) 흐름 제어는 수신 장치가 송신 장치가 보내는 데이터의 양을 조절하도록 하는 절차이다.
흐름 제어의 방법 Stop-and-wait flow control Sliding window flow control

8 Stop-and-Wait Flow control
송신 장치는 보낸 프레임에 대한 ACK이 오기 전까지 송신을 중단하고, ACK이 도착하면 다음 프레임을 전송한다.

9 만약 프레임이 손실되었다면,

10 Sliding window flow control
송신 장치는 ACKf를 받지 않더라도 계속해서 프레임을 전송한다. 하지만 현재 연속해서 보낼 수 있는 가능한 프레임의 수를 계속 모니터링한다. 송신 장치의 window 현재 순간에 ACK를 받지 않더라도 보낼 수 있는 프레임의 수 이것은 결국 현재 수신 장치의 buffer에 비어있는 공간을 크기이다.

11 송신측 window

12 예11.6(최대 윈도우 크기=7)

13 예11.7(재전송 발생)

14 에러 제어 에러 제어 에러 검출 에러 정정 CRC Checksum Forward error correction
재전송(retransmission, ARQ) Stop-and-Wait ARQ Go-Back-N ARQ Selective Repeat ARQ

15 Go-Back-N ARQ . Go-Back-N ARQ는 window가 허락하는 범위에서 프레임을 연속해서 전송한다.
I(2)I(3) timeout Retransmit all frames from I(4) from I(7) Error on ACK(8) NAK(4) ACK(8) on I(4) ACK(1) . Go-Back-N ARQ는 window가 허락하는 범위에서 프레임을 연속해서 전송한다. 그런데 프레임 전송에 에러가 발생하면 재전송을 해야 하는데…

16 Selective Repeat ARQ I(0) I(1) I(2) I(3) I(4) I(5) I(6) I(7) ACK(1) timeout Retransmit only I(4) only I(1) Error on ACK(2) NAK(4) ACK(2) on I(4) . 현재의 window 크기의 범위 내에서 프레임을 계속 전송하는 것은 같지만 만약 에러가 발생해서 재전송을 해야 할 때 차이가 있다.

17 예11.8: Selective Repeat ARQ와 window

18 Frame Sequence Number 프레임은 연속적인 번호로 구별할 수 있어야 한다. 따라서 프레임의 헤더에는 sequence number를 적는 필드가 있다. 예를 들어, m=3이라면 프레임의 번호는 0부터 7이 된다. 따라서 프레임들은 다음과 같은 sequence number를 갖는다. 0,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,0,… 질문: sequence number 필드의 크기가 3 비트라면 송신측 window size는 8(=23)인가?

19 최대 window size(Go-Back-N)
다음의 예는 sequence number는 22=4일 경우

20 최대 window size(Selective Repeat)

21 Piggybacking ACK 프레임을 별도로 전송하지 않고 데이터 프레임을 전송하면서 ACK를 같이 한다.

22 링크 계층 프로토콜 HDLC PPP

23 HDLC ISO 표준 point to point와 multipoint 링크 상에서 half-duplex와 full-duplex 통신을 제공한다.

24 HDLC 프레임 포맷 Address: address of the secondary station. It specifies which station To receive in the multi-point link. Control: it is used for error and flow control. FCS: CRC-12 (X16 + X12 + X5 + 1)

25 프레임 유형

26 Control field

27 I-Frame I-frames carry user data.
The first bit of the control field is 0. N(S) is the sequence number of frame, and N(R) is the sequence number of the acknowledgement. P/F(Poll/Final): It means poll when frame is sent by a primary station to secondary station, and it means final when frame is sent by a secondary station to a primary station.

28 S-Frame S-frames are used for error control and flow control when piggybacking is either impossible or inappropriate (when a station has no data to send at this moment.) Types of S-frame - RR(Receive ready) - RNR(Receiver not ready) - REJ(Reject) : error notification for Go-Back-N ARQ - SREJ(Selective Reject): error notification for Selective-Repeat ARQ

29 U-Frame U-frames are used to exchange session management and
control information

30 예: connection and disconnection

31 예11.10

32 예11.11

33 Point-to-Point Protocol(PPP)
Cf: Ethernet HDLC 프로토콜에 기반을 두고 HDLC 프레임에 여러 종류의 PPP 패킷을 전송한다. Byte-oriented protocol

34 PPP 프레임 포맷

35 상태 전이도